一、太阳与行星间的引力
[导学探究] (1)若行星的质量为m,行星到太阳的距离为r,行星运行周期为T,则行星做匀速圆周运动需要的向心力的大小如何表示?
(2)根据开普勒第三定律=k,把行星需要的向心力表达式中的T消去后,得到的表达式是什么?
(3)根据牛顿第三定律,行星吸引太阳的力与太阳吸引行星的力的性质相同,则可以推出什么结论?
(4)根据一对相互作用力相等,又有什么结论?
答案 (1)F= (2)F=4π2k ∝ (3)F′∝ (4)F=F′∝
[知识深化] 太阳与行星间引力的推导
(1)两个理想化模型
①将行星绕太阳的椭圆运动看成匀速圆周运动.
②将天体看成质点,且质量集中在球心上.
(2)推导过程
例1 (多选)根据开普勒关于行星运动的规律和圆周运动的知识知:太阳对行星的引力F∝,行星对太阳的引力F′∝,其中M、m、r分别为太阳、行星质量和太阳与行星间的距离,下列说法正确的是( )
A.由F′∝和F∝,得F∶F′=m∶M
B.F和F′大小相等,是作用力和反作用力
C.F和F′大小相等,是同一个力
D.太阳对行星的引力提供行星绕太阳做圆周运动的向心力